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JP2008071018A - Memory interface circuit - Google Patents

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JP2008071018A
JP2008071018A JP2006247719A JP2006247719A JP2008071018A JP 2008071018 A JP2008071018 A JP 2008071018A JP 2006247719 A JP2006247719 A JP 2006247719A JP 2006247719 A JP2006247719 A JP 2006247719A JP 2008071018 A JP2008071018 A JP 2008071018A
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JP
Japan
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circuit
output
phase difference
clock
delay
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Application number
JP2006247719A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Okabe
吉正 岡部
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】伝送条件の悪化や不整合があってもデータ信号のラッチ動作を誤らないメモリインターフェース回路を提供する。
【解決手段】発振回路50と遅延回路16と位相比較器60とデータラッチ17を備えるメモリインターフェース回路21であって、クロックに同期してDQS信号12とデータ信号13を出力するDDR−SDRAM11を接続可能であり、遅延回路16は発振回路50が出力するクロックを遅延してリードクロック53として出力し、位相比較器60は入力されたデータストローブ信号57とリードクロック53の位相差を測定し、遅延回路16は測定した位相差に従ってリードクロック53の遅延時間を加減し、データラッチ17はリードクロック53に同期してデータ信号13を取り込む。
【選択図】図10
A memory interface circuit that does not erroneously latch a data signal even when transmission conditions are deteriorated or mismatched is provided.
A memory interface circuit including an oscillation circuit, a delay circuit, a phase comparator, and a data latch, and connected to a DDR-SDRAM that outputs a DQS signal and a data signal in synchronization with a clock. The delay circuit 16 delays the clock output from the oscillation circuit 50 and outputs it as the read clock 53. The phase comparator 60 measures the phase difference between the input data strobe signal 57 and the read clock 53, and delays the delay. The circuit 16 adjusts the delay time of the read clock 53 according to the measured phase difference, and the data latch 17 captures the data signal 13 in synchronization with the read clock 53.
[Selection] Figure 10

Description

本発明は、シンクロナスメモリを接続する メモリインターフェースを有するメモリインターフェース回路に係り、特にシンクロナスメモリのデータ信号をラッチする技術に関する。   The present invention relates to a memory interface circuit having a memory interface for connecting a synchronous memory, and more particularly to a technique for latching a data signal of a synchronous memory.

シンクロナスメモリはデータを高速にバースト転送するので、データ信号をラッチするリードクロックのタイミングを正しく制御する技術が必須である。DDR−SDRAMはデータ信号をラッチするリードクロックを作るため、DQSという信号を追加していることと、DQS信号の立ち上がりと立ち下がりに同期してデータ信号が変化することが特徴である。特許文献1はDDR−SDRAMインターフェースを有する半導体集積回路に関するものであり、DQS信号を1クロック周期の4分の1だけ遅延したものをリードクロックとする構成を前提に、遅延素子の遅延時間が拡散ばらつきなどで変動した場合でも1クロック周期の4分の1の遅延時間を正しく作る方法を提案している。   Since synchronous memory performs burst transfer of data at high speed, a technique for correctly controlling the timing of a read clock for latching a data signal is essential. The DDR-SDRAM is characterized in that a signal called DQS is added to generate a read clock for latching a data signal, and that the data signal changes in synchronization with the rise and fall of the DQS signal. Patent Document 1 relates to a semiconductor integrated circuit having a DDR-SDRAM interface, and a delay time of a delay element is spread on the assumption that a DQS signal is delayed by a quarter of one clock period and used as a read clock. A method has been proposed in which a delay time of one-fourth of one clock cycle is correctly created even when there is variation due to variations.

図11は特許文献1の構成におけるリードクロックの経路を示す図であり、図11において、11はDDR−SDRAM 、12はDQS信号、13a、13b はデータ信号、15は入力バッファ、16は遅延回路、17はデータラッチ、18はリードデータ、21はメモリインターフェース回路、22はリードクロック発生回路、57 はデータストローブ信号、53はリードクロックである。   11 is a diagram showing the path of the read clock in the configuration of Patent Document 1. In FIG. 11, 11 is a DDR-SDRAM, 12 is a DQS signal, 13a and 13b are data signals, 15 is an input buffer, and 16 is a delay circuit. , 17 is a data latch, 18 is read data, 21 is a memory interface circuit, 22 is a read clock generation circuit, 57 is a data strobe signal, and 53 is a read clock.

以下、図11を用いて特許文献1の構成におけるデータ信号13のラッチ動作 を説明する。DDR−SDRAM11はメモリインターフェース回路21に接続されている。DDR−SDRAM11をリードアクセスすると、DDR−SDRAM11はDQS信号12とデータ信号13aを同時に出力する。メモリインターフェース回路21はDQS信号12とデータ信号13aを入力バッファ15を介して取り込む。入力バッファ15を経由したDQS信号12はデータの1ワード毎に反転する信号なので、データをラッチする為のデータストローブ信号57として利用可能である。リードクロック発生回路22はデータストローブ信号57を入力として、これを遅延回路16で遅延することによりリードクロック53を生成する。特許文献1では遅延回路16の部分は複数の遅延回路を組み合わせた構成になっているが、データストローブ信号57を遅延してリードクロック53を生成していることに変わりはない。   Hereinafter, the latch operation of the data signal 13 in the configuration of Patent Document 1 will be described with reference to FIG. The DDR-SDRAM 11 is connected to the memory interface circuit 21. When the DDR-SDRAM 11 is read-accessed, the DDR-SDRAM 11 outputs the DQS signal 12 and the data signal 13a simultaneously. The memory interface circuit 21 takes in the DQS signal 12 and the data signal 13 a through the input buffer 15. Since the DQS signal 12 that has passed through the input buffer 15 is a signal that is inverted every word of data, it can be used as a data strobe signal 57 for latching data. The read clock generation circuit 22 receives the data strobe signal 57 and delays it by the delay circuit 16 to generate a read clock 53. In Patent Document 1, the delay circuit 16 has a configuration in which a plurality of delay circuits are combined. However, the read clock 53 is generated by delaying the data strobe signal 57.

遅延回路16ではデータストローブ信号57 をクロックとみなした時の90度位相分、言い換えれば4分の1周期分だけデータストローブ信号57を遅延してリードクロック53を生成している。この遅延量はデータの更新間隔を基準にするとデータ更新間隔の半分であり、DDR−SDRAM11ではDQS信号12とデータ信号13aを同時に変化させているので、リードクロック53の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジは入力バッファ15を経由したデータ信号13bの変化点と変化点の中央に位置することになる。データラッチ17はデータ信号13bを前記リードクロック53でラッチしてリードデータ18とする。   The delay circuit 16 generates the read clock 53 by delaying the data strobe signal 57 by a phase of 90 degrees when the data strobe signal 57 is regarded as a clock, in other words, a quarter cycle. This delay amount is half of the data update interval with reference to the data update interval. Since the DDR-SDRAM 11 changes the DQS signal 12 and the data signal 13a simultaneously, the rising edge and falling edge of the read clock 53 are The change point of the data signal 13b passing through the input buffer 15 is located at the center of the change point. The data latch 17 latches the data signal 13b with the read clock 53 to obtain read data 18.

図12は特許文献1の構成における回路上の信号波形を示す波形図であり、図中の外部DQSはDDR−SDRAM11が出力したDQS信号12、外部データはDDR−SDRAM11が出力したデータ信号13a、内部DQSは入力バッファ15が出力したデータストローブ信号57、内部データは入力バッファ15が出力したデータ信号13b、リードクロックは遅延回路16が出力したリードクロック53の波形を示す。   FIG. 12 is a waveform diagram showing signal waveforms on the circuit in the configuration of Patent Document 1, in which the external DQS is the DQS signal 12 output from the DDR-SDRAM 11, the external data is the data signal 13a output from the DDR-SDRAM 11, The internal DQS indicates the waveform of the data strobe signal 57 output from the input buffer 15, the internal data indicates the data signal 13b output from the input buffer 15, and the read clock indicates the waveform of the read clock 53 output from the delay circuit 16.

DDR−SDRAM11は外部DQSと外部データを同時に出力する。外部データは外部DQSの立ち上がりと立ち下がりに同期して変化しており、外部DQSの変化点と外部データの変化点の時間差は規格内である。外部DQSと外部データは入力バッファ15を経由してメモリインターフェース回路21内に取り込まれる。同じチップの近接した位置のバッファは特性が揃うので、DDR−SDRAM11が出力した外部DQSと外部データの波形の相対関係は、入力バッファ15を経由して内部DQSと内部データとなった後も、ほぼ保存される。遅延回路16で内部DQSを4分の1周期だけ遅延してリードクロックとすると、リードクロックの立ち上がりと立ち下がりはデータの変化点と変化点の中央付近に位置するので、安定した内部データのラッチが可能になると期待される。   The DDR-SDRAM 11 outputs external DQS and external data simultaneously. The external data changes in synchronization with the rise and fall of the external DQS, and the time difference between the change point of the external DQS and the change point of the external data is within the standard. External DQS and external data are taken into the memory interface circuit 21 via the input buffer 15. Since the buffers at close positions on the same chip have the same characteristics, the relative relationship between the external DQS output from the DDR-SDRAM 11 and the waveform of the external data becomes the internal DQS and the internal data via the input buffer 15. Almost preserved. If the delay circuit 16 delays the internal DQS by one-fourth cycle to form a read clock, the rise and fall of the read clock are located near the data change point and the center of the change point, so that stable internal data latch Is expected to be possible.

しかし特許文献1のSDRAMインターフェース回路では対応できない問題がいくつかあり、その一つがDQS信号のデューティー比が必ずしも50%にならないことである。   However, there are some problems that the SDRAM interface circuit of Patent Document 1 cannot cope with, and one of them is that the duty ratio of the DQS signal is not necessarily 50%.

図13は外部DQS のデューティー比が変化した場合の波形図である。先ず、DDR−SDRAM11が出力した外部DQSは規格の許容範囲内でデューティー比が50%からずれていることがある。外部DQSの立ち上がり時間と立ち下がり時間が十分に短ければデューティー比の変化量も限られるが、携帯機器では消費電力の抑制と不要輻射の低減のため、信号線の変化速度を抑える設計が好まれており、MRSレジスタセットを拡張して信号線の駆動電流を下げるオプションを備えたSDRAMも使われている。信号線の駆動電流を減らすと外部DQSが緩やかに変化するため、立ち上がり時と立ち下がり時の駆動電流の差によってデューティー比がずれることがある。   FIG. 13 is a waveform diagram when the duty ratio of the external DQS changes. First, the external DQS output from the DDR-SDRAM 11 may have a duty ratio deviated from 50% within the allowable range of the standard. If the rise time and fall time of the external DQS are sufficiently short, the amount of change in the duty ratio is limited. However, in mobile devices, a design that suppresses the change rate of the signal line is preferred to reduce power consumption and unnecessary radiation. In addition, an SDRAM having an option of extending the MRS register set to reduce the drive current of the signal line is also used. When the drive current of the signal line is reduced, the external DQS changes gently, and therefore the duty ratio may be shifted due to the difference in drive current at the rise time and fall time.

次に外部DQSが入力バッファ15を通過して内部DQSとなる際に、DDR−SDRAM11の出力電圧と、入力バッファ15の閾値電圧の差により、内部DQSのデューティー比がずれることがある。この場合も外部DQSの変化が緩やかであると、DDR−SDRAM11の出力電圧と入力バッファ15の閾値電圧の少しの違いによりデューティー比が大きく変化することになる。   Next, when the external DQS passes through the input buffer 15 and becomes the internal DQS, the duty ratio of the internal DQS may shift due to the difference between the output voltage of the DDR-SDRAM 11 and the threshold voltage of the input buffer 15. In this case as well, if the change in the external DQS is gentle, the duty ratio changes greatly due to a slight difference between the output voltage of the DDR-SDRAM 11 and the threshold voltage of the input buffer 15.

また、最近の半導体プロセスの微細化により内部のロジックコア部分の耐圧が低下してきているため、入出力バッファ部よりもロジックコア部分の電源電圧を下げ、間にレベル変換回路(図示せず)を挟む構成が一般化している。この場合、レベル変換回路でもデューティー比が変化することがある。遅延回路16も遅延素子を多数並べたものなので、個々の遅延素子で信号の立ち上がりと立ち下がりに対する遅延時間が違っていると、多数の素子を通過している間にデューティー比が変化することがある。   Moreover, since the breakdown voltage of the internal logic core portion has been reduced due to recent miniaturization of the semiconductor process, the power supply voltage of the logic core portion is lowered than the input / output buffer portion, and a level conversion circuit (not shown) is interposed therebetween. The sandwiching structure is generalized. In this case, the duty ratio may change even in the level conversion circuit. Since the delay circuit 16 also has a large number of delay elements arranged, if the delay time for the rise and fall of the signal is different for each delay element, the duty ratio may change while passing through the many elements. is there.

図13では外部DQSが入力バッファ15を経て内部DQSに、更に遅延回路16を経てリードクロックになる過程でH期間の幅が広がり、L期間の幅が狭まった例を示している。すると、立ち上がりエッジが最適なタイミングより早くなり、立ち下がりエッジは逆に遅くなる。図は略すが、H期間の幅がL期間の幅より狭くなった場合もエッジが逆方向に移動して理想的なラッチタイミングからずれる。   FIG. 13 shows an example in which the width of the H period is widened and the width of the L period is narrowed in the process in which the external DQS is changed to the internal DQS via the input buffer 15 and further to the read clock via the delay circuit 16. Then, the rising edge is earlier than the optimum timing, and the falling edge is delayed later. Although illustration is omitted, even when the width of the H period becomes narrower than the width of the L period, the edge moves in the reverse direction and deviates from the ideal latch timing.

DDR−SDRAM11の仕様ではメモリインターフェース回路からDDR−SDRAM11へのクロック供給は正相と逆相の2相クロックで伝送しているので、デューティー比が変化することは無く、DDR−SDRAM11の外部データの変化点は等間隔になる。従って、メモリインターフェース回路における最適なデータラッチタイミングは等間隔なのが最良であるが、リードクロックを生成するまでの過程でデューティー比が変化すると、データラッチタイミングである立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが逆方向に移動するため、最適なデータラッチタイミングから外れてくる。   In the specification of the DDR-SDRAM 11, the clock supply from the memory interface circuit to the DDR-SDRAM 11 is transmitted by a two-phase clock of a normal phase and a reverse phase, so that the duty ratio does not change, and the external data of the DDR-SDRAM 11 Change points are equally spaced. Therefore, the optimal data latch timing in the memory interface circuit is best at regular intervals. However, if the duty ratio changes in the process until the read clock is generated, the rising edge and falling edge, which are the data latch timing, are reversed. Therefore, the optimum data latch timing deviates.

更に信号の同時変化による電圧降下やグランドバウンスによって外部DQSの変化点が前後する問題がある。x32タイプと呼ばれるDDR−SDRAM11では外部データ32本に対して外部DQS4本が出力されている。外部データ31本と外部DQS4本が同時にLからHに変化し、外部データの1本だけがHからLに変化する状況を考えると、駆動電流がDDR−SDRAM11の電源ラインから35本の信号線に同時に流れ込むため、DDR−SDRAM11の出力バッファ(図示せず)の電源入力が一時的に電圧降下するため外部DQSの立ち上がりは遅くなる。一方、HからLに変化する1本の外部データは出力バッファの電源入力の電圧降下に後押しされるため、早く立ち下がる。別の例として、外部データ32本がHからLに変化し、外部DQSがLからHに変化する状況を考えると、DDR−SDRAM11の出力バッファが外部データ32本の負荷容量から電荷を吸い出してグランドに流すため、DDR−SDRAM11内のグランドの電圧が一時的に高くなる。この現象はグランドバウンスと呼ばれる。外部データはグランドの電圧上昇によってHからLへの変化が遅くなるのに対し、外部DQSは後押しされてLからHに早く変化する。   Furthermore, there is a problem that the changing point of the external DQS fluctuates due to a voltage drop or ground bounce due to a simultaneous change in signal. In the DDR-SDRAM 11 called the x32 type, four external DQSs are output for 32 external data. Considering the situation where 31 external data and 4 external DQS change from L to H at the same time, and only one external data changes from H to L, the drive current is 35 signal lines from the power supply line of the DDR-SDRAM 11. Since the power input to the output buffer (not shown) of the DDR-SDRAM 11 temporarily drops in voltage, the rise of the external DQS is delayed. On the other hand, one piece of external data that changes from H to L is boosted by the voltage drop of the power input of the output buffer, and therefore falls quickly. As another example, considering the situation where 32 external data changes from H to L and the external DQS changes from L to H, the output buffer of the DDR-SDRAM 11 sucks charges from the load capacity of 32 external data. Since the current flows to the ground, the ground voltage in the DDR-SDRAM 11 temporarily increases. This phenomenon is called grand bounce. External data slows down from H to L due to a rise in ground voltage, whereas external DQS is boosted and changes quickly from L to H.

このように信号が変化するタイミングは電圧降下やグランドバウンスによっても変化することがあり、外部DQSと外部データのタイミング変化は同じ方向のこともあるし、反対方向のこともある。外部DQSを遅延させてリードクロックを作ると、外部DQSと外部データのタイミング変化が逆方向の時に、タイミング変化の幅によっては外部データを正しくラッチできない可能性がある。電圧降下やグランドバウンスは多層基板を用いて電源ラインやグランドラインのパターンを広く厚くすれば抑えられるが、小型軽量の携帯機器では小さくて薄くて軽い基板が用いられるため、電圧降下やグランドバウンスを十分に抑えられないことがある。   Thus, the timing at which the signal changes may change due to a voltage drop or ground bounce, and the timing change between the external DQS and the external data may be in the same direction or in the opposite direction. When the read clock is generated by delaying the external DQS, there is a possibility that the external data cannot be latched correctly depending on the width of the timing change when the timing change between the external DQS and the external data is in the opposite direction. Voltage drops and ground bounces can be suppressed by using a multilayer board to make the power line and ground line patterns wider and thicker, but small and light portable devices use small, thin, and light boards, so voltage drops and ground bounces can be reduced. It may not be sufficiently suppressed.

このように外部DQSを遅延して作ったリードクロックのエッジは最適なラッチタイミングに対して前後することがあり、外部データを誤ってラッチすることがある。
特開2006−107352号公報
The edge of the read clock generated by delaying the external DQS in this way may be before or after the optimum latch timing, and external data may be erroneously latched.
JP 2006-107352 A

本発明が解決しようとする課題は、伝送条件の悪化や不整合があるとデータ信号のラッチ動作を誤ることである。   The problem to be solved by the present invention is to erroneously latch the data signal when there is a deterioration or mismatch in transmission conditions.

上記課題を解決するため、本発明のメモリインターフェース回路はクロック発生回路と遅延回路と位相差測定回路とメモリ回路を備えるメモリインターフェース回路であって、クロックに同期してデータストローブ信号とデータ信号を出力するシンクロナスメモリを接続可能であり、前記遅延回路は前記クロック発生回路が出力するクロックを遅延してリードクロックとして出力し、前記位相差測定回路は入力された前記データストローブ信号と前記リードクロックの位相差を測定し、前記遅延回路は前記測定した位相差に従って前記リードクロックの遅延時間を加減し、前記メモリ回路は前記リードクロックに同期して前記データ信号を取り込むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a memory interface circuit of the present invention is a memory interface circuit including a clock generation circuit, a delay circuit, a phase difference measurement circuit, and a memory circuit, and outputs a data strobe signal and a data signal in synchronization with the clock. The delay circuit delays the clock output from the clock generation circuit and outputs it as a read clock, and the phase difference measurement circuit outputs the data strobe signal input to the read clock and the read clock. The phase difference is measured, the delay circuit adjusts the delay time of the read clock according to the measured phase difference, and the memory circuit captures the data signal in synchronization with the read clock.

本発明によれば、SDRAMの出力信号と入力バッファの閾値の不整合や入力バッファと内部回路の間のレベル変換に伴ってデューティー比が変化しても、データ信号をラッチするクロックはクロック発生回路が発生するクロックを遅延回路で遅延したものなので、前記デューティー比の変化はラッチタイミングに影響を与えない。DQS信号のタイミングが電圧降下やグランドバウンスによって変化しても、前記位相差測定回路はDQS信号のエッジのタイミングを複数回測定した結果を位相差として出力するので、同時変化による外乱やノイズによってラッチタイミングが前後する幅は狭くなる。このようにデータ信号をラッチするタイミングが等間隔になり、かつ外乱に対して反応しにくくなるので、より安定した信頼性の高いデータ信号のラッチ動作を行うことが出来る。   According to the present invention, a clock for latching a data signal is a clock generation circuit even if the duty ratio changes due to mismatch between the output signal of the SDRAM and the threshold value of the input buffer or level conversion between the input buffer and the internal circuit. Therefore, the change of the duty ratio does not affect the latch timing. Even if the timing of the DQS signal changes due to voltage drop or ground bounce, the phase difference measurement circuit outputs the result of measuring the edge timing of the DQS signal multiple times as a phase difference. The width that the timing fluctuates becomes narrower. As described above, since the timing for latching the data signal becomes equal, and it becomes difficult to react to the disturbance, a more stable and reliable latch operation of the data signal can be performed.

クロックやデータを伝播するゲートや入出力バッファは温度変化や電源電圧変動に応じて伝播遅延時間が変化するが、温度は秒単位のゆっくりした変化であり、電源電圧は電源回路の設計が適当であれば一定の動作電圧の範囲内でゆっくり変化するよう制御されている。従って、短時間的に見てSDRAMへのクロック出力からデータ信号入力までの遅延時間は本来一定であり、変動は外乱によるものとして扱うことができる。    The propagation delay time of the gate and I / O buffer that propagates clocks and data changes according to temperature changes and power supply voltage fluctuations, but the temperature changes slowly in seconds, and the power supply voltage design is appropriate for the power supply circuit. If there is, it is controlled to change slowly within a certain operating voltage range. Therefore, the delay time from the clock output to the SDRAM to the data signal input is essentially constant in a short time, and the fluctuation can be handled as a disturbance.

信号の同時変化による電圧降下やグランドバウンス、レベル変換に伴うデューティー比の変化、信号線間のクロストーク、電源やグランドからのノイズの回り込みなどが外乱として挙げられる。これらが仮にデータ信号とDQS信号の遅延時間を必ず同じ方向に変化させるならば、DQS信号を一定時間遅延させてリードクロックとした方が、SDRAMへのクロック出力から一定時間後にデータ信号をラッチするより有利であると言える。しかし、前述のようにデューティー比のズレの影響は立ち上がりと立ち下がりで逆方向であり、電圧降下やグランドバウンスによるタイミング変動の影響は、データ信号とDQS信号で同じ方向に働くこともあれば逆方向に働くこともあるので、DQS信号を一定時間遅延させてリードクロックとした方がデータ信号をラッチする上で不利になる。簡単化して例えるなら、外乱でデータ信号がΔTだけ余分に遅れる時にDQS信号もΔTだけ余分に遅れるならベストのラッチタイミングとなるが、DQS信号が逆にΔTだけ早くなるとΔTの2倍だけデータ信号より早いタイミングでラッチすることになるので、ΔTだけ余分に遅れたデータ信号を一定のタイミングでラッチしていた方がエラーレートが低くなるのである。   Disturbances include voltage drop and ground bounce due to simultaneous signal changes, duty ratio change due to level conversion, crosstalk between signal lines, and noise wraparound from power supply and ground. If these always change the delay time of the data signal and the DQS signal in the same direction, the data signal is latched after a certain time from the clock output to the SDRAM when the DQS signal is delayed for a certain time. It can be said that it is more advantageous. However, as described above, the effect of the duty ratio deviation is in the reverse direction at the rise and fall, and the effect of the timing fluctuation due to the voltage drop and ground bounce may work in the same direction for the data signal and the DQS signal. Since the DQS signal may be delayed for a certain time and used as a read clock, it is disadvantageous to latch the data signal. For simplification, if the data signal is delayed by ΔT due to a disturbance, the DQS signal will be the best latch timing if the data signal is delayed by ΔT. However, if the DQS signal is delayed by ΔT, the data signal is doubled by ΔT. Since the data is latched at an earlier timing, the error rate is lower when the data signal that is delayed by ΔT is latched at a certain timing.

温度や電源電圧の変化は緩やかなのでデータ信号またはDQS信号の遅延時間を測定することによりリードクロックの位相を変化に追従させることができる。前記遅延時間を高域遮断特性を持つフィルタで処理することにより、外乱の影響を受けない最適なリードクロック位相を得ることが可能であり、クロック発生器の出力を遅延して安定した位相を持つリードクロックでデータ信号をラッチすることにより、信頼性の高いデータ転送を実現できる。    Since changes in temperature and power supply voltage are gradual, the phase of the read clock can be made to follow the change by measuring the delay time of the data signal or DQS signal. By processing the delay time with a filter having a high-frequency cutoff characteristic, it is possible to obtain an optimum read clock phase that is not affected by disturbance, and the output of the clock generator is delayed to have a stable phase. By latching the data signal with the read clock, highly reliable data transfer can be realized.

以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施例におけるリードクロック発生回路のブロック図である。図1において、50は発振回路、51はメインシフタ、52は分周器、53はリードクロック、54はサブシフタ、55は縦列遅延回路、56は分周器、57はデータストローブ信号、58はセレクタ、59はトリガ信号、60は位相比較器、61は積分回路(本実施例では、IIRフィルタで構成)、62は制御回路、63は退避レジスタ、64はデータラッチ、65は主遅延量、67は補正遅延量である。以下、図1を用いてリードクロック発生回路の動作を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram of a read clock generation circuit in an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 50 is an oscillation circuit, 51 is a main shifter, 52 is a frequency divider, 53 is a read clock, 54 is a sub-shifter, 55 is a cascade delay circuit, 56 is a frequency divider, 57 is a data strobe signal, and 58 is a selector. , 59 is a trigger signal, 60 is a phase comparator, 61 is an integrating circuit (configured by an IIR filter in this embodiment), 62 is a control circuit, 63 is a save register, 64 is a data latch, 65 is a main delay amount, 67 Is a correction delay amount. Hereinafter, the operation of the read clock generation circuit will be described with reference to FIG.

発振回路50はSDRAMクロックの2倍の周波数のクロックを発生する。発生したクロックはメインシフタ51と分周器56に出力する。メインシフタ51は入力クロックを通過させる遅延素子の組み合わせを変えることにより、出力クロックを指定時間だけ遅延させるものである。メインシフタの遅延時間は少なくともSDRAMクロックの周期の半分を超えるよう設計する必要がある。   The oscillation circuit 50 generates a clock having a frequency twice that of the SDRAM clock. The generated clock is output to the main shifter 51 and the frequency divider 56. The main shifter 51 delays the output clock by a specified time by changing the combination of delay elements that pass the input clock. The delay time of the main shifter must be designed to exceed at least half of the SDRAM clock period.

メインシフタ51が出力する遅延されたクロックは分周器52で2分周することによりSDRAMクロックと同じ周波数のリードクロック53となる。リードクロック53はリードクロック発生回路の出力となると同時に、サブシフタ54に入力される。サブシフタ54はメインシフタ51と同様に入力クロックを通過させる遅延素子の組み合わせを変えることにより、出力クロックを指定時間だけ遅延させるものであるが、遅延時間はメインシフタより小さく、少なくともSDRAMクロックの周期の4分の1を超えるように設計する。サブシフタ54の標準の遅延時間はSDRAMクロックの周期の8分の1であり、言いかえれば45度の位相シフトに相当する。サブシフタ54で遅延されたクロックは縦列遅延回路55に入力される。   The delayed clock output from the main shifter 51 is frequency-divided by 2 by the frequency divider 52 to become a read clock 53 having the same frequency as the SDRAM clock. The read clock 53 is input to the sub-shifter 54 at the same time as the output of the read clock generation circuit. Similar to the main shifter 51, the sub shifter 54 delays the output clock by a specified time by changing the combination of delay elements that pass the input clock. However, the delay time is smaller than that of the main shifter and is at least equal to the period of the SDRAM clock. Design to exceed a quarter. The standard delay time of the sub-shifter 54 is 1/8 of the period of the SDRAM clock, in other words, it corresponds to a phase shift of 45 degrees. The clock delayed by the sub-shifter 54 is input to the column delay circuit 55.

縦列遅延回路55は遅延素子を縦列接続したものであり、遅延時間が少しずつ異なる複数の出力タップがある。縦列遅延回路55の複数の出力は位相比較器60に並列に入力される。縦列遅延回路55の遅延時間は、中央の出力タップの遅延時間が標準でSDRAMクロックの周期の8分の1となるよう設計する。その結果、サブシフタ54の入力から縦列遅延回路55の中央の出力タップまでの遅延時間は標準で90度の位相シフトに相当する。   The column delay circuit 55 is formed by cascading delay elements, and has a plurality of output taps with slightly different delay times. A plurality of outputs of the column delay circuit 55 are input to the phase comparator 60 in parallel. The delay time of the column delay circuit 55 is designed so that the delay time of the center output tap is typically one-eighth of the SDRAM clock cycle. As a result, the delay time from the input of the sub-shifter 54 to the center output tap of the column delay circuit 55 is equivalent to a phase shift of 90 degrees as a standard.

データストローブ信号57はデータ信号と同じタイミングで送られてくる同期信号であり、DDR−SDRAMではDQS信号をデータストローブ信号57として入力する。セレクタ58はデータストローブ信号57と分周器56の出力を切り替える。分周器56は分周器52と同様に2分周するカウンタであり、出力するクロックの周波数はSDRAMクロックと同じである。リードクロック発生回路は最適化モードと校正モードの二つのモードがあり、最適化モードではデータストローブ信号57を、校正モードでは分周器56の出力を選択し、トリガ信号59として出力する。   The data strobe signal 57 is a synchronization signal sent at the same timing as the data signal. In the DDR-SDRAM, the DQS signal is input as the data strobe signal 57. The selector 58 switches between the data strobe signal 57 and the output of the frequency divider 56. The frequency divider 56 is a counter that divides the frequency by 2, similarly to the frequency divider 52, and the frequency of the output clock is the same as that of the SDRAM clock. The read clock generation circuit has two modes, an optimization mode and a calibration mode. In the optimization mode, the data strobe signal 57 is selected, and in the calibration mode, the output of the frequency divider 56 is selected and output as a trigger signal 59.

位相比較器60は縦列遅延回路55の複数のタップの出力をトリガ信号59のエッジに同期してラッチすることによりクロックとトリガ信号との位相差を測定する。図2は本発明の実施例における縦列遅延回路55と位相比較器60のブロック図である。図2において55は縦列遅延回路、59はトリガ信号、60は位相比較器、41はクロック入力、42は遅延素子、43は差動出力バッファ、44は反転クロック動作のFF群、45は非反転クロック動作のFF群、46a、46bは加算器、47は減算器、48はデータラッチである。以下、図2を用いて位相比較の動作を説明する。縦列遅延回路55は遅延素子42を縦列接続したものであり、遅延時間が少しずつ異なる複数の出力タップがある。位相比較器60はこれら縦列遅延回路55の複数の出力を反転クロック動作のFF群44と非反転クロック動作のFF群45でラッチする。2群のFFのクロックはトリガ信号59を差動出力バッファ43で反転、非反転の二つのクロックに分配したものである。   The phase comparator 60 measures the phase difference between the clock and the trigger signal by latching the outputs of the plurality of taps of the column delay circuit 55 in synchronization with the edge of the trigger signal 59. FIG. 2 is a block diagram of the cascade delay circuit 55 and the phase comparator 60 in the embodiment of the present invention. In FIG. 2, 55 is a cascade delay circuit, 59 is a trigger signal, 60 is a phase comparator, 41 is a clock input, 42 is a delay element, 43 is a differential output buffer, 44 is an FF group for inverted clock operation, and 45 is non-inverted. FF group for clock operation, 46a and 46b are adders, 47 is a subtractor, and 48 is a data latch. The phase comparison operation will be described below with reference to FIG. The cascade delay circuit 55 is formed by connecting delay elements 42 in cascade, and has a plurality of output taps with slightly different delay times. The phase comparator 60 latches the plurality of outputs of the cascade delay circuit 55 by the FF group 44 for the inverted clock operation and the FF group 45 for the non-inverted clock operation. The two groups of FF clocks are obtained by distributing the trigger signal 59 to two inverted and non-inverted clocks by the differential output buffer 43.

クロック入力41がLからHに立ち上がると、縦列遅延回路55の各タップの出力E0、E1、E2、E3、E4は左から順にLからHに立ち上がり、右端のタップが最も遅く変化する。この各タップの状態を位相比較器60の非反転クロック動作のFF群45でラッチすると、トリガ信号59の立ち上がりエッジとクロック入力41の立ち下がりエッジの時間差が、図2中のFFの出力Q0、Q1、Q2、Q3、Q4のうち、Hであるビットの数として数値化される。加算器46bは出力がHであるFFの数を多ビットの数値に変換するものである(ΣQ=Q0+Q1+Q2+Q3+Q4)。同様に縦列遅延回路55の各タップの状態を位相比較器60の反転クロック動作のFF群44でラッチすると、トリガ信号59の立ち下がりエッジとクロック入力41の立ち上がりエッジの時間差が、図2中のFFの出力P0、P1、P2、P3、P4のうち、Hであるビットの数として数値化される。加算器46aは出力がHであるFFの数を多ビットの数値に変換するものである(ΣP=P0+P1+P2+P3+P4)。減算器47は立ち上がりエッジの時間差と立ち下がりエッジの時間差の合計を求めるものである(R=ΣQ−ΣP)。位相比較器60の出力はデータラッチ48によりトリガ信号59の立ち上がりエッジに同期して更新される。   When the clock input 41 rises from L to H, the output E0, E1, E2, E3, E4 of each tap of the column delay circuit 55 rises from L to H sequentially from the left, and the right end tap changes most slowly. When the state of each tap is latched by the FF group 45 of the non-inverted clock operation of the phase comparator 60, the time difference between the rising edge of the trigger signal 59 and the falling edge of the clock input 41 is the output Q0 of the FF in FIG. Of Q1, Q2, Q3, and Q4, it is quantified as the number of bits that are H. The adder 46b converts the number of FFs whose output is H into a multi-bit numerical value (ΣQ = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + Q4). Similarly, when the state of each tap of the column delay circuit 55 is latched by the FF group 44 of the inverted clock operation of the phase comparator 60, the time difference between the falling edge of the trigger signal 59 and the rising edge of the clock input 41 is shown in FIG. Of the outputs P0, P1, P2, P3, and P4 of the FF, it is digitized as the number of bits that are H. The adder 46a converts the number of FFs whose output is H into a multi-bit numerical value (ΣP = P0 + P1 + P2 + P3 + P4). The subtractor 47 calculates the sum of the time difference between the rising edges and the time difference between the falling edges (R = ΣQ−ΣP). The output of the phase comparator 60 is updated by the data latch 48 in synchronization with the rising edge of the trigger signal 59.

図3はリードクロック発生回路の各信号の時間変化を示す波形図である。図3においてAは図1の発振回路50の出力、Bは図1のメインシフタ51の出力、Cは図1の分周器52の出力でもあるリードクロック53、Zは図1の分周器56の出力、Dは図1のセレクタ58の出力であるトリガ信号59、E0は図2の縦列遅延回路55の左端のタップの出力、E1は図2の縦列遅延回路55の左端から2番目のタップの出力、E2は図2の縦列遅延回路55の中央のタップの出力、E3は図2の縦列遅延回路55の右端から2番目のタップの出力、E4は図2の縦列遅延回路55の右端のタップの出力の、それぞれ信号波形を示す。   FIG. 3 is a waveform diagram showing a time change of each signal of the read clock generation circuit. 3, A is the output of the oscillation circuit 50 of FIG. 1, B is the output of the main shifter 51 of FIG. 1, C is the read clock 53 which is also the output of the frequency divider 52 of FIG. 1, and Z is the frequency divider of FIG. 56, D is the trigger signal 59 which is the output of the selector 58 of FIG. 1, E0 is the output of the leftmost tap of the column delay circuit 55 of FIG. 2, and E1 is the second from the left end of the column delay circuit 55 of FIG. Tap output, E2 is the output of the center tap of the column delay circuit 55 of FIG. 2, E3 is the output of the second tap from the right end of the column delay circuit 55 of FIG. 2, and E4 is the right end of the column delay circuit 55 of FIG. The signal waveforms of the tap outputs are shown.

図3は最適化モードでの信号波形を示したものであり、トリガ信号59にはデータストローブ信号57が選択されている。発振回路50の出力Aを遅延したものがメインシフタ51の出力B、Bを分周器52で2分周した出力でもあるリードクロック53がC、Cをサブシフタ54で遅延したものがE0、E0を縦列遅延回路55で順次遅延していったものがE1、E2、E3、E4である。   FIG. 3 shows signal waveforms in the optimization mode, and the data strobe signal 57 is selected as the trigger signal 59. The output B of the main shifter 51 delayed from the output A of the oscillation circuit 50 and the output B of the main shifter 51 divided by 2 by the frequency divider 52 are C. The read clock 53 is delayed by C and the sub shifter 54 delays E0, E0. E1, E2, E3, and E4 are sequentially delayed by the column delay circuit 55.

図3においてCとE2の波形が示すように、リードクロック53であるCの波形と、縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2は90度だけ位相がずれている。トリガ信号59であるDはデューティー比が1対1からずれており、L期間の方がH期間より長くなっている。   As shown by the waveforms C and E2 in FIG. 3, the C waveform as the read clock 53 and the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55 are out of phase by 90 degrees. The trigger signal 59, D, has a duty ratio that deviates from 1: 1, and the L period is longer than the H period.

図3のQ0からQ4はE0からE4をトリガ信号59であるDの立ち上がりに同期してサンプリングした値である。また、図3のP0からP4はE0からE4をトリガ信号59であるDの立ち下がりに同期してサンプリングした値である。この操作は図2においては差動出力バッファ43によるトリガ信号59の反転と非反転、およびトリガ信号59のエッジに同期した反転クロック動作のFF群44と非反転クロック動作のFF群45のラッチ動作として表される。図2に示すようにP0からP4とQ0からQ4を、それぞれ加算器46aと46bによりΣP=P0+P1+P2+P3+P4、ΣQ=Q0+Q1+Q2+Q3+Q4のように加算した上で減算器47で合計同士の差をとったものをデータラッチ48でラッチしたものを位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)としている。   Q0 to Q4 in FIG. 3 are values obtained by sampling E0 to E4 in synchronization with the rising edge of D which is the trigger signal 59. Also, P0 to P4 in FIG. 3 are values obtained by sampling E0 to E4 in synchronization with the falling edge of D as the trigger signal 59. In FIG. 2, the trigger signal 59 is inverted and non-inverted by the differential output buffer 43 in FIG. 2, and the FF group 44 of the inverted clock operation synchronized with the edge of the trigger signal 59 and the FF group 45 of the non-inverted clock operation are latched. Represented as: As shown in FIG. 2, P0 to P4 and Q0 to Q4 are added by adders 46a and 46b such that ΣP = P0 + P1 + P2 + P3 + P4 and ΣQ = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + Q4, respectively, and the subtracter 47 calculates the difference between the data. The output latched by the latch 48 is the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP).

ここで、図3に戻ってトリガ信号59であるDのタイミングと位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)の関係を説明する。図3の状態において縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2とトリガ信号59であるDの位相差を見ると、トリガ信号59であるDはデューティー比が1対1からずれてH期間の幅が狭くなっており、トリガ信号59であるDのH期間が縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2のL期間の真ん中に入り込む形になっている。以下、図3の状態における縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2とトリガ信号Dの位相差をゼロとして説明を進める。   Here, referring back to FIG. 3, the relationship between the timing D of the trigger signal 59 and the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) will be described. In the state of FIG. 3, when the phase difference between the output E2 of the center tap of the cascade delay circuit 55 and D which is the trigger signal 59 is viewed, the duty ratio of the trigger signal 59 deviates from 1: 1 and the width of the H period. The H period of D, which is the trigger signal 59, enters the middle of the L period of the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55. Hereinafter, the description will be made assuming that the phase difference between the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55 and the trigger signal D in the state of FIG. 3 is zero.

図3の状態においてQ0からQ4の値を見ると三つがLで二つがHであるからΣQ=Q0+Q1+Q2+Q3+Q4)の値は2である。同様に、ΣP=P0+P1+P2+P3+P4の値も2であるので、位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)は0となる。即ち、縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2とトリガ信号59であるDの位相差がゼロであれば位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)は0である。   Looking at the values of Q0 to Q4 in the state of FIG. 3, since three are L and two are H, the value of ΣQ = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + Q4) is 2. Similarly, since the value of ΣP = P0 + P1 + P2 + P3 + P4 is also 2, the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) is 0. That is, if the phase difference between the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55 and the trigger signal 59, D, is zero, the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) is zero.

図4は図3の状態からトリガ信号59であるDのタイミングが少しだけ遅れた場合の波形図であり、図中の記号は図3と同じである。図4においては、トリガ信号59であるDのタイミングが少し遅れ、Q3がHからLに変わっているのでΣQ=Q0+Q1+Q2+Q3+Q4の値は1に減少する。トリガ信号59であるDの立ち下がりのタイミングも同じだけ遅くなっており、P2がLからHに変わるので、ΣP=P0+P1+P2+P3+P4の値は3に増加する。すると位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)は、R=1−3=−2より、0から−2に減少する。このように、縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2に対するトリガ信号59であるDの位相遅れがプラスであれば、位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)はマイナスの値になる。   FIG. 4 is a waveform diagram when the timing of D which is the trigger signal 59 is slightly delayed from the state of FIG. 3, and the symbols in the figure are the same as those in FIG. In FIG. 4, the timing of D which is the trigger signal 59 is slightly delayed and Q3 is changed from H to L, so the value of ΣQ = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + Q4 is decreased to 1. The falling timing of D, which is the trigger signal 59, is also delayed by the same amount, and P2 changes from L to H. Therefore, the value of ΣP = P0 + P1 + P2 + P3 + P4 increases to 3. Then, the output (R = ΣQ−ΣP) of the phase comparator 60 decreases from 0 to −2 from R = 1−3 = −2. Thus, if the phase delay of D as the trigger signal 59 with respect to the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55 is positive, the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) becomes a negative value. .

図5は逆に、図3の状態からトリガ信号59であるDの位相遅れがマイナスの場合、即ち、トリガ信号59であるDのタイミングが少しだけ早くなった場合の波形図である。トリガ信号59であるDが早まったため、ΣQ=Q0+Q1+Q2+Q3+Q4の値は2から3に増加し、ΣP=P0+P1+P2+P3+P4の値は2から1に減少するので、位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)は0から2に増加する。このように、縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2に対するトリガ信号59であるDの位相遅れがマイナスであれば、位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)はプラスの値になる。   Conversely, FIG. 5 is a waveform diagram when the phase delay of D, which is the trigger signal 59, is negative from the state of FIG. 3, that is, when the timing of D, which is the trigger signal 59, is slightly advanced. Since the trigger signal 59 is accelerated, the value of ΣQ = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + Q4 increases from 2 to 3, and the value of ΣP = P0 + P1 + P2 + P3 + P4 decreases from 2 to 1, so the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) Increases from 0 to 2. Thus, if the phase delay of D, which is the trigger signal 59, with respect to the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55 is negative, the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) becomes a positive value. .

図3と図4および図5の場合を比較して分かるように、位相比較器60はトリガ信号59であるDのタイミングの縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2に対する位相差を数値で出力することができる。位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)がマイナスの時はトリガ信号59であるDの位相が遅れており、位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)がプラスの時はトリガ信号59であるDの位相が早くなっている。前述のように、リードクロック53であるCの波形と、縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2は90度だけ位相がずれているので、縦列遅延回路55の中央のタップの出力E2とトリガ信号59であるDの位相差がゼロであれば、リードクロック53であるCとトリガ信号59であるDの位相差は90度である。よって、位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)がゼロであればリードクロック53であるCの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジは、トリガ信号59であるDの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの真ん中に位置する。また、リードクロック53であるCとトリガ信号59であるDの位相差が90度以下であれば位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)はプラスになり、リードクロック53であるCとトリガ信号59であるDの位相差が90度以上であれば位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)はマイナスになることが図4と図5の比較から言える。   As can be seen by comparing the cases of FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, the phase comparator 60 numerically outputs the phase difference with respect to the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55 at the timing D, which is the trigger signal 59. can do. When the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) is negative, the phase of the trigger signal 59 is delayed, and when the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) is positive, the trigger is triggered. The phase of D which is the signal 59 is earlier. As described above, since the phase of the waveform C of the read clock 53 and the output E2 of the center tap of the column delay circuit 55 are shifted by 90 degrees, the trigger E and the trigger E2 of the center tap of the column delay circuit 55 are shifted. If the phase difference between D as the signal 59 is zero, the phase difference between C as the read clock 53 and D as the trigger signal 59 is 90 degrees. Therefore, if the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) is zero, the rising edge and falling edge of C, which is the read clock 53, are the middle of the rising edge and falling edge of D, which is the trigger signal 59. Located in. If the phase difference between C as the read clock 53 and D as the trigger signal 59 is 90 degrees or less, the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) becomes positive, and It can be said from the comparison between FIG. 4 and FIG. 5 that the output (R = ΣQ−ΣP) of the phase comparator 60 becomes negative if the phase difference of D which is the trigger signal 59 is 90 degrees or more.

最後に、トリガ信号59であるDのデューティー比が変化した場合を考える。図6は図3の状態から、トリガ信号59であるDの位相は変化せずデューティー比だけが変化し、トリガ信号59であるDのH期間の方がL期間より長くなった場合の波形図である。デューティー比の変化でH期間が長くなったため、トリガ信号59であるDの立ち上がりエッジは早くなり、ΣQ=Q0+Q1+Q2+Q3+Q4の値は2から3に増加する。逆に立ち下がりエッジは遅くなったためΣP=P0+P1+P2+P3+P4の値は2から3に増加する。ΣPとΣQが同じだけ増加するので、位相比較器60の出力(R=ΣQ−ΣP)はゼロのまま変化しない。このように位相比較器60はトリガ信号59であるDのデューティー比の影響を受けずに位相比較を行うことができる。   Finally, consider a case where the duty ratio of D, which is the trigger signal 59, has changed. FIG. 6 is a waveform diagram in the case where the phase of D which is the trigger signal 59 does not change and only the duty ratio is changed from the state of FIG. 3, and the H period of D which is the trigger signal 59 is longer than the L period. It is. Since the H period becomes longer due to the change in the duty ratio, the rising edge of D, which is the trigger signal 59, becomes faster, and the value of ΣQ = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + Q4 increases from 2 to 3. Conversely, since the falling edge is delayed, the value of ΣP = P0 + P1 + P2 + P3 + P4 increases from 2 to 3. Since ΣP and ΣQ increase by the same amount, the output of the phase comparator 60 (R = ΣQ−ΣP) remains zero. Thus, the phase comparator 60 can perform phase comparison without being affected by the duty ratio of D, which is the trigger signal 59.

再び図1に戻って位相比較器60以降の動作を説明する。位相比較器60の出力を積分回路61に入力する。積分回路61の出力は、位相比較器60の出力が平均的にゼロ以上である状態が続くと徐々に増加し、位相比較器60の出力が平均的にゼロ以下である状態が続くと徐々に減少し、位相比較器60の出力が平均的にゼロであれば安定した値を指した状態で大きく増減しない。リードサイクル中はSDRAMがデータストローブ信号57となるDQS信号を出力し、これがトリガ信号59となるが、チップ間で受け渡される信号であるDQS信号は、ノイズやクロストークやグランドバウンスのような外乱によってエッジの位置が前後することがある。積分回路61を挿入する目的は、前記の外乱を除去して以降の回路動作を安定させることにある。   Returning to FIG. 1 again, the operation after the phase comparator 60 will be described. The output of the phase comparator 60 is input to the integrating circuit 61. The output of the integrating circuit 61 gradually increases when the state where the output of the phase comparator 60 is on average zero or more continues, and gradually when the state where the output of the phase comparator 60 is on average less than zero continues. If the output of the phase comparator 60 is zero on average, it does not greatly increase or decrease while pointing to a stable value. During the read cycle, the SDRAM outputs a DQS signal that becomes the data strobe signal 57, and this becomes the trigger signal 59. The DQS signal, which is a signal passed between chips, is a disturbance such as noise, crosstalk, and ground bounce. Depending on the case, the position of the edge may move back and forth. The purpose of inserting the integrating circuit 61 is to remove the disturbance and stabilize the circuit operation thereafter.

積分回路61の出力はデータラッチ64でラッチする。データラッチ64は制御回路62の指示に従って動作しており、最適化モード時は制御回路62はデータラッチ64に出力をホールドして変化させないよう指示する。そのようにする理由は、データラッチ64の出力はメインシフタ51に主遅延量65を指示するが、指示を変更するとメインシフタ51の出力にグリッジを生じる恐れがあり、分周器52がグリッジで誤動作するとリードクロック53が乱れることになるからである。位相比較器60は最適化モード時にトリガ信号59の位相を測定するが、データラッチ64はリードサイクルの終了を待って出力を更新するので、トリガ信号59の位相測定の結果がリードクロック53の位相に反映されるのは次のリードサイクルの時になる。   The output of the integrating circuit 61 is latched by the data latch 64. The data latch 64 operates in accordance with an instruction from the control circuit 62. In the optimization mode, the control circuit 62 instructs the data latch 64 not to change the output by holding the output. The reason for doing so is that the output of the data latch 64 instructs the main shifter 51 to set the main delay amount 65. However, if the instruction is changed, a glitch may occur in the output of the main shifter 51. This is because the read clock 53 is disturbed if it malfunctions. The phase comparator 60 measures the phase of the trigger signal 59 in the optimization mode, but the data latch 64 waits for the end of the read cycle to update the output, so the result of the phase measurement of the trigger signal 59 is the phase of the read clock 53. Is reflected in the next read cycle.

主遅延量65が反映される時刻を無視すれば、メインシフタ51は積分回路61の出力に従って遅延量を加減する、と言える。積分回路61の出力は位相比較器60の出力を積分したものなので、リードクロック53とトリガ信号59の位相差が90度以下であれば位相比較器60の出力はプラスになり、積分回路61の出力は徐々に増加してメインシフタ51の遅延量も徐々に増加する。メインシフタ51の遅延量が増加するとリードクロック53の位相が遅れるので、リードクロック53とトリガ信号59の位相差は増加して徐々に90度に近づき、位相差が90度になると位相比較器60の出力がゼロになって積分回路61の出力は増減を止める。逆に、リードクロック53とトリガ信号59の位相差が90度以上であれば位相比較器60の出力はマイナスになり、積分回路61の出力は徐々に減少してメインシフタ51の遅延量も徐々に減少する。メインシフタ51の遅延量が減少するとリードクロック53の位相が進むので、リードクロック53とトリガ信号59の位相差は減少して徐々に90度に近づき、位相差が90度になると位相比較器60の出力がゼロになって積分回路61の出力は増減を止める。   If the time at which the main delay amount 65 is reflected is ignored, it can be said that the main shifter 51 adjusts the delay amount according to the output of the integration circuit 61. Since the output of the integrating circuit 61 is obtained by integrating the output of the phase comparator 60, if the phase difference between the read clock 53 and the trigger signal 59 is 90 degrees or less, the output of the phase comparator 60 becomes positive. The output gradually increases and the delay amount of the main shifter 51 also gradually increases. When the delay amount of the main shifter 51 is increased, the phase of the read clock 53 is delayed. Therefore, the phase difference between the read clock 53 and the trigger signal 59 increases and gradually approaches 90 degrees, and when the phase difference reaches 90 degrees, the phase comparator 60. The output of the integration circuit 61 stops increasing / decreasing. On the contrary, if the phase difference between the read clock 53 and the trigger signal 59 is 90 degrees or more, the output of the phase comparator 60 becomes negative, the output of the integrating circuit 61 gradually decreases, and the delay amount of the main shifter 51 gradually increases. To decrease. When the delay amount of the main shifter 51 decreases, the phase of the read clock 53 advances. Therefore, the phase difference between the read clock 53 and the trigger signal 59 decreases and gradually approaches 90 degrees, and when the phase difference reaches 90 degrees, the phase comparator 60. The output of the integration circuit 61 stops increasing / decreasing.

このように位相比較器60の出力をメインシフタ51の遅延量に帰還することにより、リードクロック53とトリガ信号59の位相差が90度になるよう制御することが出来る。最適化モード時はセレクタ58が選択したデータストローブ信号57をトリガ信号59としているので、結局、データストローブ信号57に対するリードクロック53の位相差が90度になるよう制御され、データ信号のラッチに最も有利な位相のリードクロック53が得られる。   Thus, by feeding back the output of the phase comparator 60 to the delay amount of the main shifter 51, the phase difference between the read clock 53 and the trigger signal 59 can be controlled to be 90 degrees. In the optimization mode, the data strobe signal 57 selected by the selector 58 is used as the trigger signal 59, so that the phase difference of the read clock 53 with respect to the data strobe signal 57 is controlled to 90 degrees. An advantageous phase read clock 53 is obtained.

ここまでは最適化モード時の動作の説明であるが、本発明の実施例のリードクロック発生回路は最適化モードと別に校正モードを備える。モードの切り替えは制御回路62が制御しており、リードサイクル中でない時に校正モードに切り替える。校正モードを設ける理由は遅延回路の拡散ばらつきに対応する為である。   Up to this point, the operation in the optimization mode has been described, but the read clock generation circuit of the embodiment of the present invention has a calibration mode in addition to the optimization mode. The mode switching is controlled by the control circuit 62, and the mode is switched to the calibration mode when not in the read cycle. The reason for providing the calibration mode is to cope with the diffusion variation of the delay circuit.

リードクロック発生回路のうちメインシフタ51とサブシフタ54と縦列遅延回路55の三つの回路は遅延素子を用いて構成する。遅延素子による遅延時間は回路を構成するトランジスタの特性と、回路に寄生する容量成分の多寡によって変動するので、同じLSIチップの内部で比較すると相対ばらつきは少ないが、特性や寄生容量はロット毎にばらつくため、製造ロットが異なるLSIチップの間で遅延素子の遅延時間を比較すると大きな差があることがある。校正モードはメインシフタ51とサブシフタ54においてクロックが通過する遅延素子の数を加減することにより、必要な遅延量を得ることを目的とする。   Of the read clock generation circuit, the three circuits of the main shifter 51, the sub shifter 54, and the cascade delay circuit 55 are configured using delay elements. The delay time due to the delay element varies depending on the characteristics of the transistors making up the circuit and the amount of capacitance components parasitic on the circuit, so there is little relative variation when compared within the same LSI chip, but the characteristics and parasitic capacitance vary from lot to lot. Due to variations, there may be a large difference when the delay times of the delay elements are compared between LSI chips with different production lots. The purpose of the calibration mode is to obtain a necessary delay amount by adjusting the number of delay elements through which the clock passes in the main shifter 51 and the sub shifter 54.

校正モードでは制御回路62はセレクタ58を切り替えて分周器56の出力をトリガ信号59として選択する。分周器56の出力は発振回路50の出力を2分周したもので、リードクロック53と同じ周波数である。前述のように、リードクロック発生回路は全体として帰還制御系であり、縦列遅延回路55の中央のタップの出力とトリガ信号59との位相差がゼロの時に位相比較器60の出力がゼロになって安定する。校正モードにおいて状態が安定するための条件は、メインシフタ51の遅延量とサブシフタ54の遅延量と縦列遅延回路55の入力から中央のタップの出力までの遅延量の和が半周期になり、分周器56の出力と縦列遅延回路55の中央のタップの出力のエッジ同士が重なり合うことである。   In the calibration mode, the control circuit 62 switches the selector 58 to select the output of the frequency divider 56 as the trigger signal 59. The output of the frequency divider 56 is obtained by dividing the output of the oscillation circuit 50 by 2 and has the same frequency as the read clock 53. As described above, the read clock generation circuit is a feedback control system as a whole, and the output of the phase comparator 60 becomes zero when the phase difference between the output of the center tap of the cascade delay circuit 55 and the trigger signal 59 is zero. And stable. The condition for stabilizing the state in the calibration mode is that the sum of the delay amount of the main shifter 51, the delay amount of the sub shifter 54, and the delay amount from the input of the column delay circuit 55 to the output of the center tap is a half cycle. That is, the edges of the output of the peripheral 56 and the output of the center tap of the column delay circuit 55 overlap each other.

メインシフタ51とサブシフタ54と縦列遅延回路55の三つの回路は共に同じ特性を持つ遅延素子を用いており、クロックを通過させる段数だけが異なっている。よって、メインシフタ51内でクロックが通過する遅延素子の個数と、サブシフタ54の入力から縦列遅延回路55の中央のタップまでの経路でクロックが通過する遅延素子の個数が同じになるよう調整しつつ遅延量を制御すれば、校正モードにおいて帰還制御系が安定した時にメインシフタ51の遅延量はリードクロック53の90度位相分になり、サブシフタ54の入力から縦列遅延回路55の中央のタップまでの遅延量はリードクロック53の90度位相分になる。   The three circuits of the main shifter 51, the sub shifter 54, and the cascade delay circuit 55 all use delay elements having the same characteristics, and differ only in the number of stages through which the clock passes. Therefore, the number of delay elements through which the clock passes in the main shifter 51 and the number of delay elements through which the clock passes through the path from the input of the sub shifter 54 to the center tap of the column delay circuit 55 are adjusted to be the same. If the delay amount is controlled, when the feedback control system is stabilized in the calibration mode, the delay amount of the main shifter 51 becomes the 90-degree phase of the read clock 53, and from the input of the sub shifter 54 to the center tap of the column delay circuit 55. The amount of delay is the 90-degree phase of the read clock 53.

このように調整するためデータラッチ64は二つの出力を持ち、校正モードではメインシフタ51への遅延量の指示である主遅延量65と、サブシフタ54への遅延量の指示である補正遅延量67の両方を制御する。メインシフタ51への遅延量の指示である主遅延量65は具体的には入出力間でクロックを通過させる遅延素子の個数であり、校正モードではデータラッチ64は積分回路61の出力を主遅延量65の指示として与える。サブシフタ54にも同じ積分回路61の出力を補正遅延量67の指示として与えるが、サブシフタ54の動作はメインシフタ51とは少し異なる。サブシフタ54は、サブシフタ54の入力から縦列遅延回路55の中央のタップまでの経路でクロックが通過する遅延素子の個数が指示された値に一致するように、サブシフタ54の入出力間でクロックを通過させる遅延素子の個数が、縦列遅延回路55内の遅延素子の個数の半分を指示された値から引いた値になるよう構成している。   In order to make such adjustment, the data latch 64 has two outputs. In the calibration mode, the main delay amount 65 that is an instruction of the delay amount to the main shifter 51 and a correction delay amount 67 that is an instruction of the delay amount to the sub shifter 54 are provided. Control both. The main delay amount 65, which is an instruction of the delay amount to the main shifter 51, is specifically the number of delay elements that allow the clock to pass between the input and output. In the calibration mode, the data latch 64 determines the output of the integrating circuit 61 as the main delay. A quantity of 65 is given as an indication. Although the output of the same integration circuit 61 is given to the sub shifter 54 as an instruction of the correction delay amount 67, the operation of the sub shifter 54 is slightly different from that of the main shifter 51. The sub-shifter 54 passes the clock between the input and output of the sub-shifter 54 so that the number of delay elements through which the clock passes through the path from the input of the sub-shifter 54 to the center tap of the column delay circuit 55 matches the indicated value. The number of delay elements to be operated is configured to be a value obtained by subtracting half of the number of delay elements in the column delay circuit 55 from the instructed value.

このような構成と制御を採ることにより、帰還制御系が安定した時に積分回路61の出力が示す値はリードクロック53の90度位相分の遅延量を得るために必要な遅延素子の個数となり、サブシフタ54の入力から縦列遅延回路55の中央のタップまでの位相差は90度に校正される。データラッチ64は校正モードではサブシフタ54への出力を更新するが、校正モードでない時はサブシフタ54への出力を保持するので、最適化モード中はサブシフタ54の入力から縦列遅延回路55の中央のタップまでの位相差は90度に保持される。   By adopting such a configuration and control, the value indicated by the output of the integration circuit 61 when the feedback control system is stabilized becomes the number of delay elements necessary to obtain a delay amount corresponding to the 90-degree phase of the read clock 53. The phase difference from the input of the sub-shifter 54 to the center tap of the column delay circuit 55 is calibrated to 90 degrees. The data latch 64 updates the output to the sub-shifter 54 in the calibration mode, but retains the output to the sub-shifter 54 when not in the calibration mode. Therefore, during the optimization mode, the center tap of the column delay circuit 55 is input from the input of the sub-shifter 54. The phase difference up to is maintained at 90 degrees.

ここまでは簡単のため最適化モードと校正モードを分けて説明したが、実際にはリードサイクルの合間に校正を行う必要があるので、校正モードと最適化モードを交互に切り替えても、それぞれのモードで帰還制御系が安定して動作するよう工夫する必要がある。図1の退避レジスタ63は、その工夫を実現するための構成要素である。   So far, the optimization mode and the calibration mode have been described separately for the sake of simplicity.However, since it is actually necessary to perform calibration between read cycles, each calibration mode and optimization mode can be switched alternately. It is necessary to devise so that the feedback control system operates stably in the mode. The save register 63 in FIG. 1 is a component for realizing the device.

図7は積分回路61とデータラッチ64の内部構成、及び周辺回路のブロック図である。図7において、51はメインシフタ、54はサブシフタ、60は位相比較器、61は積分回路、63は退避レジスタ、64はデータラッチ、65は主遅延量、67は補正遅延量、71は位相比較器60の出力、72は加算器、73はセレクタ、74はレジスタ、75は積分回路61の出力、76はレジスタ、77はセレクタ、78はレジスタである。以下、図7を用いて積分回路61およびデータラッチ64のモード遷移時を除く最適化モード中と校正モード中の動作を説明する。   FIG. 7 is a block diagram of the internal configuration of the integrating circuit 61 and the data latch 64 and peripheral circuits. In FIG. 7, 51 is a main shifter, 54 is a sub-shifter, 60 is a phase comparator, 61 is an integration circuit, 63 is a save register, 64 is a data latch, 65 is a main delay amount, 67 is a correction delay amount, and 71 is a phase comparison. 60 is an adder, 73 is a selector, 74 is a register, 75 is an output of the integrating circuit 61, 76 is a register, 77 is a selector, and 78 is a register. Hereinafter, the operations in the optimization mode and the calibration mode except for the mode transition of the integration circuit 61 and the data latch 64 will be described with reference to FIG.

モード遷移時を除く最適化モードでは積分回路61は積分動作を行う。加算器72は位相比較器60の出力71と積分回路61の出力75を加算し、セレクタ73は加算器72の出力を選択し、レジスタ74はセレクタ73の出力をラッチする。レジスタ74がラッチを繰り返す毎に位相比較器60の出力71が積分回路61の出力75に加算され続けるので、積分回路61の出力75は位相比較器60の出力71を積分した値をとる。モード遷移時を除く校正モードでも積分回路61は最適化モード中と同じ動作で積分を行う。   In the optimization mode except during mode transition, the integration circuit 61 performs an integration operation. The adder 72 adds the output 71 of the phase comparator 60 and the output 75 of the integrating circuit 61, the selector 73 selects the output of the adder 72, and the register 74 latches the output of the selector 73. Each time the register 74 repeats latching, the output 71 of the phase comparator 60 continues to be added to the output 75 of the integrating circuit 61, so that the output 75 of the integrating circuit 61 takes the value obtained by integrating the output 71 of the phase comparator 60. Even in the calibration mode except during the mode transition, the integration circuit 61 performs integration in the same operation as in the optimization mode.

モード遷移時を除く校正モードではデータラッチ64のセレクタ77は積分回路61の出力75を選択し、レジスタ76とレジスタ78は共に積分回路61の出力75をラッチする。校正モードではメインシフタ51とサブシフタ54に同じ値を帰還するので、レジスタ76とレジスタ78は校正モード中は同じ値を出力し続ける。校正モードに入って一定時間が経過するとレジスタ76が出力する補正遅延量67は、リードクロックの90度位相に相当する遅延素子の段数を示して収束する。   In the calibration mode except during the mode transition, the selector 77 of the data latch 64 selects the output 75 of the integrating circuit 61, and both the register 76 and the register 78 latch the output 75 of the integrating circuit 61. Since the same value is fed back to the main shifter 51 and the sub-shifter 54 in the calibration mode, the register 76 and the register 78 continue to output the same value during the calibration mode. When a fixed time elapses after entering the calibration mode, the correction delay amount 67 output from the register 76 converges indicating the number of stages of delay elements corresponding to the 90-degree phase of the read clock.

モード遷移時を除く最適化モードではセレクタ77は積分回路61の出力75を選択し、レジスタ78は積分回路61の出力75をラッチするが、レジスタ76はホールド状態になり、校正モード中と同じ補正遅延量67を保持し続ける。これにより補正遅延量67は一定となり、サブシフタ54の遅延量は90度相当に保たれる。   In the optimization mode except during the mode transition, the selector 77 selects the output 75 of the integration circuit 61, and the register 78 latches the output 75 of the integration circuit 61. However, the register 76 enters the hold state, and the same correction as in the calibration mode. Continue to hold the delay amount 67. As a result, the correction delay amount 67 becomes constant, and the delay amount of the sub shifter 54 is maintained at 90 degrees.

次に図8を用いて最適化モードから校正モードに移行する際の動作を説明する。図8は最適化モードから校正モードに移行する際の信号経路図であり、有効でない信号経路は点線で表している。また、図中の記号は図7と同じなので説明を略す。レジスタ76は校正モード中に積分回路61の出力75をコピーした補正遅延量67を取り込み、最適化モード中はホールドしているので、直前の校正モードの終了時の状態を保持していると言える。最適化モードから校正モードに移行する際に、セレクタ77は補正遅延量67を選択し、レジスタ78は補正遅延量67をコピーする。また、セレクタ73も補正遅延量67を選択し、レジスタ74も補正遅延量67をコピーする。これにより三つのレジスタが直前の校正モードの終了時の状態に復帰する。   Next, the operation when shifting from the optimization mode to the calibration mode will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a signal path diagram when shifting from the optimization mode to the calibration mode, and ineffective signal paths are indicated by dotted lines. The symbols in the figure are the same as those in FIG. The register 76 takes in a correction delay amount 67 obtained by copying the output 75 of the integration circuit 61 during the calibration mode, and holds it during the optimization mode. Therefore, it can be said that the register 76 holds the state at the end of the previous calibration mode. . When shifting from the optimization mode to the calibration mode, the selector 77 selects the correction delay amount 67 and the register 78 copies the correction delay amount 67. The selector 73 also selects the correction delay amount 67, and the register 74 also copies the correction delay amount 67. As a result, the three registers are restored to the state at the end of the previous calibration mode.

なお、レジスタ74は最適化モード中に最適化したメインシフタ51の主遅延量65を持っているので、レジスタ74が補正遅延量67をコピーするのと同時に、退避レジスタ63にレジスタ74の値をコピーしておく。これにより校正モードから最適化モードに遷移した際に、直前のリードサイクル時の最後の状態に復帰できる。   Since the register 74 has the main delay amount 65 of the main shifter 51 optimized during the optimization mode, the value of the register 74 is stored in the save register 63 at the same time as the register 74 copies the correction delay amount 67. Make a copy. As a result, when the calibration mode is changed to the optimization mode, it is possible to return to the last state in the previous read cycle.

図9は校正モードから最適化モードに移行する際の信号経路図であり、有効でない信号経路は点線で表している。また、図中の記号は図7と同じなので説明を略す。校正モード中は直前の最適化モード中に最適化したメインシフタ51の主遅延量65を退避レジスタ63が保存しているので、この値を最適化モードに復帰する際にレジスタ74とレジスタ78にコピーする。このため校正モードから最適化モードに遷移する際に、セレクタ73とセレクタ77は退避レジスタ63の出力を選択し、レジスタ74とレジスタ78は退避レジスタ63が出力した値をラッチする。レジスタ76は補正遅延量67を次の校正モード開始まで保持するため、校正モードから最適化モードに遷移する際は出力をホールドする。   FIG. 9 is a signal path diagram when shifting from the calibration mode to the optimization mode, and ineffective signal paths are indicated by dotted lines. The symbols in the figure are the same as those in FIG. During the calibration mode, the save register 63 stores the main delay amount 65 of the main shifter 51 optimized during the immediately preceding optimization mode, and this value is stored in the register 74 and the register 78 when returning to the optimization mode. make a copy. Therefore, when shifting from the calibration mode to the optimization mode, the selector 73 and the selector 77 select the output of the save register 63, and the register 74 and the register 78 latch the value output by the save register 63. Since the register 76 holds the correction delay amount 67 until the next calibration mode starts, the output is held when the calibration mode is changed to the optimization mode.

このようにデータラッチ64と退避レジスタ63を用いることにより、校正モードでの最後の状態を保存して次に校正モードに復帰する際に復元し、最適化モードでの最後の状態を保存して次に最適化モードに復帰する際に復元することができるので、校正モードと最適化モードを混在させ、全体として最適化モードでの帰還制御動作と校正モードでの帰還制御動作を時分割で並列に実行することができる。   By using the data latch 64 and the save register 63 in this way, the last state in the calibration mode is saved, restored when returning to the calibration mode next, and the last state in the optimization mode is saved. Next, since it can be restored when returning to the optimization mode, the calibration mode and the optimization mode are mixed, and the feedback control operation in the optimization mode and the feedback control operation in the calibration mode are paralleled in a time-sharing manner as a whole. Can be executed.

図10は本発明のリードクロック発生回路を用いたメモリインターフェース回路の簡略化したブロック図である。図10において、11はDDR−SDRAM、12はDQS信号、13a、13bはデータ信号、15は入力バッファ、16は遅延回路、17はデータラッチ、18はリードデータ、21はメモリインターフェース回路、22はリードクロック発生回路、23はメインステートマシン、57はデータストローブ信号、53はリードクロック、50は発振回路、60は位相比較器、62は制御回路である。なお、図10に記載のリードクロック発生回路22の内部は紙面の関係で簡略化したブロック図となっているが、実態としては図1に記載のリードクロック発生回路が用いられており、説明に必要な最低限のブロックのみ抜粋して図10に記載したものと理解されたい。   FIG. 10 is a simplified block diagram of a memory interface circuit using the read clock generation circuit of the present invention. In FIG. 10, 11 is a DDR-SDRAM, 12 is a DQS signal, 13a and 13b are data signals, 15 is an input buffer, 16 is a delay circuit, 17 is a data latch, 18 is read data, 21 is a memory interface circuit, 22 is A read clock generation circuit, 23 is a main state machine, 57 is a data strobe signal, 53 is a read clock, 50 is an oscillation circuit, 60 is a phase comparator, and 62 is a control circuit. Although the read clock generation circuit 22 shown in FIG. 10 is a simplified block diagram due to space limitations, the read clock generation circuit shown in FIG. 1 is actually used. It should be understood that only the minimum necessary blocks are extracted and described in FIG.

以下、図10を用いて本発明のリードクロック発生回路22を用いたメモリインターフェース回路21におけるデータ信号13のラッチ動作を説明する。DDR−SDRAM11はメモリインターフェース回路21に接続されている。DDR−SDRAM11をリードアクセスすると、DDR−SDRAM11はDQS信号12とデータ信号13aを同時に出力する。メモリインターフェース回路21はDQS信号12とデータ信号13aを入力バッファ15を介して取り込む。入力バッファ15を経由したDQS信号12はデータ信号13の1ワード毎に反転するデータストローブ信号57であり、リードクロック発生回路22はデータストローブ信号57を入力として、リードクロック53を生成する。リードクロック発生回路22は主な構成要素として位相比較器60と遅延回路16と発振回路50と制御回路62を持つ。発振回路50はリードクロック53を含むリードクロック発生回路22内の全てのクロックの大元である。   Hereinafter, the latch operation of the data signal 13 in the memory interface circuit 21 using the read clock generation circuit 22 of the present invention will be described with reference to FIG. The DDR-SDRAM 11 is connected to the memory interface circuit 21. When the DDR-SDRAM 11 is read-accessed, the DDR-SDRAM 11 outputs the DQS signal 12 and the data signal 13a simultaneously. The memory interface circuit 21 takes in the DQS signal 12 and the data signal 13 a through the input buffer 15. The DQS signal 12 that has passed through the input buffer 15 is a data strobe signal 57 that is inverted every word of the data signal 13, and the read clock generation circuit 22 receives the data strobe signal 57 and generates a read clock 53. The read clock generation circuit 22 includes a phase comparator 60, a delay circuit 16, an oscillation circuit 50, and a control circuit 62 as main components. The oscillation circuit 50 is a source of all clocks in the read clock generation circuit 22 including the read clock 53.

メインステートマシン23はリードクロック発生回路22内の制御回路62にリードコマンドを送り、制御回路62はリードコマンドを基準にタイミングを管理して、正しいリードクロック53を出力する最適化モードと、遅延回路16を校正する校正モードを切り替える。   The main state machine 23 sends a read command to the control circuit 62 in the read clock generation circuit 22, and the control circuit 62 manages the timing based on the read command and outputs a correct read clock 53, and a delay circuit. The calibration mode for calibrating 16 is switched.

校正モードは遅延回路16の持つ遅延量が、クロック周期の4分の1になるよう遅延回路16の遅延量を補正するものである。一方、最適化モードでは位相比較器60はデータストローブ信号57と発振回路50が出力するクロックの位相差を測定し、遅延回路16が出力するリードクロック53がデータストローブ信号57に対して90度位相遅れになるよう遅延回路16の遅延量を最適化する。するとリードクロック53のエッジはデータストローブ信号57のエッジの間の、真ん中に位置することになる。入力バッファ15の出口においてデータ信号13bとデータストローブ信号57の変化点は同時なので、データラッチ17はリードクロック発生回路22が出力するリードクロック53によりデータ信号13bが最も安定するタイミングでラッチすることが出来る。このような構成と動作によりデータラッチ17が出力するリードデータ18は誤りが無く信頼できるデータとなる。   In the calibration mode, the delay amount of the delay circuit 16 is corrected so that the delay amount of the delay circuit 16 is ¼ of the clock period. On the other hand, in the optimization mode, the phase comparator 60 measures the phase difference between the data strobe signal 57 and the clock output from the oscillation circuit 50, and the read clock 53 output from the delay circuit 16 is 90 degrees out of phase with the data strobe signal 57. The delay amount of the delay circuit 16 is optimized so as to be delayed. Then, the edge of the read clock 53 is located in the middle between the edges of the data strobe signal 57. Since the change point of the data signal 13b and the data strobe signal 57 is the same at the exit of the input buffer 15, the data latch 17 can be latched at the timing when the data signal 13b is most stable by the read clock 53 output from the read clock generation circuit 22. I can do it. With such a configuration and operation, the read data 18 output from the data latch 17 becomes reliable data without error.

以上、これまで説明してきたように、本発明によるリードクロック発生回路はデータストローブ信号のエッジの中央にリードクロックのエッジが位置するよう制御するので、データストローブ信号のデューティー比が変化してもラッチタイミングが最適な位置から前後することはない。また、帰還制御ループ内に積分回路を用いているので、ランダムな外乱の影響によってラッチタイミングが最適な位置から前後することがない。更に、遅延回路の遅延量を校正する機構を持つので、半導体集積回路の拡散ばらつきによってラッチタイミングが最適な位置から前後することがない。従って、本発明によるリードクロック発生回路を用いれば、データストローブ信号波形が変形したり外乱で乱れたりするような状況であっても安定したクロックに同期してデータ信号をラッチできる。   As described above, the read clock generation circuit according to the present invention controls so that the edge of the read clock is positioned at the center of the edge of the data strobe signal, so that even if the duty ratio of the data strobe signal changes, the latch The timing does not go back and forth from the optimal position. In addition, since the integration circuit is used in the feedback control loop, the latch timing does not move back and forth from the optimum position due to the influence of random disturbance. Furthermore, since it has a mechanism for calibrating the delay amount of the delay circuit, the latch timing does not move back and forth from the optimum position due to diffusion variation of the semiconductor integrated circuit. Therefore, by using the read clock generating circuit according to the present invention, the data signal can be latched in synchronization with a stable clock even in a situation where the data strobe signal waveform is deformed or disturbed by a disturbance.

本実施例において、発振回路50は、本発明のクロック発生回路に相当する。位相比較器60、積分回路61、データラッチ64は、本発明の位相差測定回路に相当する。データラッチ17は、本発明のメモリ回路に相当する。縦列遅延回路55は、本発明の多出力遅延回路に相当する。反転クロック動作のFF群44、非反転クロック動作のFF群45は、本発明の並列ラッチ回路に相当する。   In this embodiment, the oscillation circuit 50 corresponds to the clock generation circuit of the present invention. The phase comparator 60, the integrating circuit 61, and the data latch 64 correspond to the phase difference measuring circuit of the present invention. The data latch 17 corresponds to the memory circuit of the present invention. The column delay circuit 55 corresponds to the multi-output delay circuit of the present invention. The FF group 44 for the inverted clock operation and the FF group 45 for the non-inverted clock operation correspond to the parallel latch circuit of the present invention.

なお、本発明のメモリ回路は、本実施例のデータラッチ17の他に、本発明のメモリインターフェース回路に接続されるシンクロナスメモリのデータ幅に対応したビット幅を持つスタティックRAMを使用してもよい。スタティックRAMを使用すれば複数ワードのリードデータを保持できるので、リードクロックの位相が前後してもリードコマンドから一定の時間遅れで内部回路にリードデータを供給できるようになる。   The memory circuit of the present invention may use a static RAM having a bit width corresponding to the data width of the synchronous memory connected to the memory interface circuit of the present invention in addition to the data latch 17 of the present embodiment. Good. If a static RAM is used, read data of a plurality of words can be held, so that read data can be supplied to the internal circuit with a certain time delay from the read command even if the phase of the read clock is changed.

なお、本発明の位相差測定回路は、データストローブ信号の立ち上がりエッジのリードクロックに対する位相差と、データストローブ信号の立ち下がりエッジのリードクロックに対する位相差とを個別に測定し、両者の平均を測定した位相差として出力するようにしてもよい。これによって、回路上の制約により立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方で動作するラッチが使用できない場合でも、本発明の目的にかなう位相差測定回路を構成できる。   The phase difference measuring circuit of the present invention individually measures the phase difference of the rising edge of the data strobe signal with respect to the read clock and the phase difference of the falling edge of the data strobe signal with respect to the read clock, and measures the average of both. It may be output as a phase difference. Thus, even when a latch that operates on both the rising edge and the falling edge cannot be used due to circuit restrictions, a phase difference measurement circuit that meets the object of the present invention can be configured.

なお、本発明の位相差測定回路は、データストローブ信号のリードクロックに対する位相差を複数回測定するものであり、複数回の測定結果を平均化した値を測定した位相差として出力するようにしてもよい。本実施例ではIIR型フィルタによる積分回路を用いて位相差測定回路の出力を平滑化しているが、位相差測定回路の出力をシフトレジスタに入力し、シフトレジスタの各段の加算平均を求めるFIR型の平滑化フィルタを用いても積分回路と同様の制御特性が得られる。   The phase difference measurement circuit of the present invention measures the phase difference of the data strobe signal with respect to the read clock a plurality of times, and outputs a value obtained by averaging a plurality of measurement results as a measured phase difference. Also good. In this embodiment, the output of the phase difference measuring circuit is smoothed using an integrating circuit using an IIR filter, but the output of the phase difference measuring circuit is input to the shift register, and the FIR for calculating the addition average of each stage of the shift register. Even if a smoothing filter of the type is used, the same control characteristics as those of the integrating circuit can be obtained.

なお、本発明の位相差測定回路は、本実施例ではリードサイクル中に位相差を測定し、リードサイクル中でない時は出力する位相差を保持するようにしたが、保持しなくてもよい。図7に示すように遅延回路であるメインシフタ51とサブシフタ54の直前のレジスタ78、76が位相差を保持する部分であり、本実施例ではデータラッチ64までを位相差測定回路に含めているが、回路構成上、データラッチ64を遅延回路側に含めても構わない。その場合は、遅延回路はリードサイクル中の位相を記憶し、リードサイクル中でない期間の位相差測定回路の出力を無視することになる。   In the present embodiment, the phase difference measuring circuit of the present invention measures the phase difference during the read cycle and holds the phase difference to be output when not in the read cycle. However, it may not be held. As shown in FIG. 7, the registers 78 and 76 immediately before the main shifter 51 and the sub-shifter 54, which are delay circuits, are portions that hold the phase difference. In this embodiment, the data latch 64 is included in the phase difference measurement circuit. However, the data latch 64 may be included on the delay circuit side due to the circuit configuration. In that case, the delay circuit stores the phase during the read cycle and ignores the output of the phase difference measurement circuit during the period not during the read cycle.

なお、本発明の位相差測定回路は、本実施例では複数の出力を持つ多出力遅延回路と並列ラッチ回路を備え、多出力遅延回路の入力はクロック発生回路が出力するクロックであり、並列ラッチ回路はデータストローブ信号の変化点における多出力遅延回路の複数の出力の状態をラッチすることにより位相差を測定するようにしたが、データストローブ信号とリードクロックの位相差を測定する方法であればこれに限らない。   The phase difference measuring circuit of the present invention includes a multi-output delay circuit having a plurality of outputs and a parallel latch circuit in this embodiment, and the input of the multi-output delay circuit is a clock output from the clock generation circuit. The circuit measures the phase difference by latching the states of multiple outputs of the multi-output delay circuit at the change point of the data strobe signal. However, if the method measures the phase difference between the data strobe signal and the read clock, Not limited to this.

例えば、本発明の位相差測定回路は、複数の出力を持つ多出力遅延回路とカウンタと並列ラッチ回路を備え、多出力遅延回路の入力はクロック発生回路が出力するクロックであり、カウンタはクロック発生回路が出力するクロックをカウントするものであり、並列ラッチ回路はデータストローブ信号の変化点におけるカウンタと前記多出力遅延回路の複数の出力の状態をラッチすることにより位相差を測定するようにしてもよい。または、多出力遅延回路を併用せず、並列ラッチ回路はデータストローブ信号の変化点におけるカウンタの出力の状態をラッチすることにより位相差を測定するようにしてもよい。   For example, the phase difference measurement circuit of the present invention includes a multi-output delay circuit having a plurality of outputs, a counter, and a parallel latch circuit. The input of the multi-output delay circuit is a clock output from the clock generation circuit, and the counter generates a clock. The parallel latch circuit measures the phase difference by latching the counter at the change point of the data strobe signal and the states of the plurality of outputs of the multi-output delay circuit. Good. Alternatively, the parallel latch circuit may measure the phase difference by latching the output state of the counter at the change point of the data strobe signal without using the multi-output delay circuit together.

図14は多出力遅延回路に替えてジョンソンカウンタを用いた位相差測定回路のブロック図である。図14において59はトリガ信号、60は位相比較器、41はクロック入力、43は差動出力バッファ、44は反転クロック動作のFF群、45は非反転クロック動作のFF群、46a、46bは加算器、47は減算器、48はデータラッチ、80aはジョンソンカウンタ、81はジョンソンカウンタ80aのFF群、82はジョンソンカウンタ80aのインバーターである。以下、図14を用いて位相比較の動作を説明する。ジョンソンカウンタ80aは、FF群81とインバーター82で構成される。ジョンソンカウンタ80aはFF群81の最終段をインバーター82で反転して初段FFに入力するものであり、ジョンソンカウンタ80aの出力は00000→10000→11000→11100→11110→11111→01111→00111→00011→00001→00000のように10クロックで一巡する。ジョンソンカウンタ80aのFF群81の出力E0、E1、E2、E3、E4はクロック入力41を10分周したものになるので、クロック入力41はリードクロックの10倍の周波数でなければならない。   FIG. 14 is a block diagram of a phase difference measuring circuit using a Johnson counter instead of the multi-output delay circuit. In FIG. 14, 59 is a trigger signal, 60 is a phase comparator, 41 is a clock input, 43 is a differential output buffer, 44 is an FF group for inversion clock operation, 45 is an FF group for non-inversion clock operation, and 46a and 46b are additions. , 47 is a subtractor, 48 is a data latch, 80a is a Johnson counter, 81 is an FF group of the Johnson counter 80a, and 82 is an inverter of the Johnson counter 80a. Hereinafter, the phase comparison operation will be described with reference to FIG. The Johnson counter 80a includes an FF group 81 and an inverter 82. The Johnson counter 80a inverts the last stage of the FF group 81 by the inverter 82 and inputs it to the first stage FF. The output of the Johnson counter 80a is 00000 → 10000 → 11000 → 11100 → 11110 → 11111 → 01111 → 00111 → 00011 → It goes around with 10 clocks like 00001 → 00000. Since the outputs E0, E1, E2, E3, and E4 of the FF group 81 of the Johnson counter 80a are obtained by dividing the clock input 41 by 10, the clock input 41 must have a frequency 10 times that of the read clock.

クロック入力41の1クロック毎にジョンソンカウンタ80aのFF群81の出力E0、E1、E2、E3、E4は左から順にLからHに立ち上がり、右端の出力E4が最も遅く変化する。ジョンソンカウンタ80aのFF群81の出力の状態を位相比較器60の非反転クロック動作のFF群45でラッチすると、トリガ信号59の立ち上がりエッジの時刻が、図14中の非反転クロック動作のFF群45の出力Q0、Q1、Q2、Q3、Q4のうち、Hであるビットの数として数値化される。加算器46bは出力がHであるFFの数を多ビットの数値に変換するものである(ΣQ=Q0+Q1+Q2+Q3+Q4)。同様にジョンソンカウンタ80aのFF群81の出力の状態を位相比較器60の反転クロック動作のFF群44でラッチすると、トリガ信号59の立ち下がりエッジの時刻が、図14中の反転クロック動作のFF群44の出力P0、P1、P2、P3、P4のうち、Hであるビットの数として数値化される。加算器46aは出力がHであるFFの数を多ビットの数値に変換するものである(ΣP=P0+P1+P2+P3+P4)。減算器47は立ち上がりエッジの時刻と立ち下がりエッジの時刻の平均を求めるものである(R=ΣQ−ΣP)。   For each clock of the clock input 41, the outputs E0, E1, E2, E3, E4 of the FF group 81 of the Johnson counter 80a rise from L to H sequentially from the left, and the right end output E4 changes most slowly. When the output state of the FF group 81 of the Johnson counter 80a is latched by the FF group 45 of the non-inverted clock operation of the phase comparator 60, the time of the rising edge of the trigger signal 59 is the FF group of the non-inverted clock operation in FIG. Of the 45 outputs Q0, Q1, Q2, Q3, and Q4, it is quantified as the number of bits that are H. The adder 46b converts the number of FFs whose output is H into a multi-bit numerical value (ΣQ = Q0 + Q1 + Q2 + Q3 + Q4). Similarly, when the output state of the FF group 81 of the Johnson counter 80a is latched by the FF group 44 of the inversion clock operation of the phase comparator 60, the time of the falling edge of the trigger signal 59 becomes the FF of the inversion clock operation in FIG. Of the outputs P0, P1, P2, P3, and P4 of the group 44, they are digitized as the number of bits that are H. The adder 46a converts the number of FFs whose output is H into a multi-bit numerical value (ΣP = P0 + P1 + P2 + P3 + P4). The subtractor 47 calculates the average of the rising edge time and the falling edge time (R = ΣQ−ΣP).

図15はジョンソンカウンタ80aを用いた位相差測定回路の各信号の時間変化を示す波形図である。図15においてAはクロック入力41、Dはトリガ信号59、E0からE4はジョンソンカウンタ80aのFF群81の出力の、それぞれ信号波形を示す。   FIG. 15 is a waveform diagram showing a time change of each signal of the phase difference measuring circuit using the Johnson counter 80a. In FIG. 15, A is a clock input 41, D is a trigger signal 59, E0 to E4 are signal waveforms of outputs of the FF group 81 of the Johnson counter 80a.

図3のE0からE4の波形と、図15のE0からE4の波形を比較すると分かるように、ジョンソンカウンタ80aを用いると多出力遅延回路を用いた場合と同様の信号波形が得られる。そのため、ジョンソンカウンタ80aのFF群81の出力をラッチした値、P0からP4とQ0からQ4の値を図2の多出力遅延回路を用いた位相差測定回路と同様に処理すれば位相情報が同様に数値で得られる。   As can be seen by comparing the waveforms from E0 to E4 in FIG. 3 with the waveforms from E0 to E4 in FIG. 15, using the Johnson counter 80a, a signal waveform similar to that obtained when the multi-output delay circuit is used can be obtained. Therefore, if the value obtained by latching the output of the FF group 81 of the Johnson counter 80a and the values P0 to P4 and Q0 to Q4 are processed in the same manner as the phase difference measuring circuit using the multi-output delay circuit of FIG. Is obtained numerically.

ジョンソンカウンタは図15の波形図から分かるように一度に1ビットずつ変化する性質を持つので、どの時点で出力をラッチしても正しい値がラッチできる性質がある。例えば2ビットのバイナリカウンタの出力が00→01→10→11→00と変化する途中で、01から10に変化する際にカウンタの出力をラッチすると00や11といった誤った値がラッチされることがあるが、ジョンソンカウンタでは誤った値を読み取ることが無い。   As can be seen from the waveform diagram of FIG. 15, the Johnson counter has the property of changing one bit at a time, so that the correct value can be latched at any time when the output is latched. For example, if the output of the 2-bit binary counter changes from 00 → 01 → 10 → 11 → 00 and the counter output is latched when changing from 01 to 10, an incorrect value such as 00 or 11 is latched. However, the Johnson counter does not read the wrong value.

ジョンソンカウンタと同じように出力が一度に1ビットずつ変化する性質を持つカウンタとしてグレイコードカウンタがある。例えば3ビットグレイコードカウンタは000→001→011→010→110→111→101→100→000と変化する。図16はジョンソンカウンタに替えてグレイコードカウンタを用いた場合の位相差測定回路のブロック図である。グレイコードカウンタ80bの出力は多出力遅延回路の出力やジョンソンカウンタの出力のように、1であるビットの数が単調に増減するわけではないので、83aと83bのようにグレイコードを数値計算に適したバイナリコードに変換するデコーダーを必要とする。デコードした後の処理はジョンソンカウンタを用いた場合と同様であるので、詳述は略す。   As with the Johnson counter, there is a Gray code counter as a counter having the property that the output changes one bit at a time. For example, the 3-bit gray code counter changes from 000 → 001 → 011 → 010 → 110 → 111 → 101 → 100 → 000. FIG. 16 is a block diagram of a phase difference measuring circuit when a Gray code counter is used instead of the Johnson counter. The output of the Gray code counter 80b does not monotonously increase or decrease the number of bits that are 1 unlike the output of the multi-output delay circuit or the output of the Johnson counter. Therefore, the Gray code is calculated numerically as in 83a and 83b. Requires a decoder that converts to a suitable binary code. Since the processing after decoding is the same as that in the case of using the Johnson counter, the detailed description is omitted.

ここでは多出力遅延回路を併用しない場合を紹介したが、併用してもよい。カウンタを用いると遅延素子を並べるよりもトランジスタ数を少なく出来ることがあるが、小さな時間差を測定する為にはクロック周波数を高くする必要がある。多出力遅延回路を用いると1クロック周期未満の小さな時間差が測定できるので、カウンタと多出力遅延回路を併用することにより、トランジスタ数とクロック周波数の両方を合理的な範囲内に抑えられることがある。   Although the case where the multi-output delay circuit is not used together has been introduced here, it may be used together. If a counter is used, the number of transistors may be reduced as compared with arranging delay elements. However, in order to measure a small time difference, it is necessary to increase the clock frequency. When a multi-output delay circuit is used, a small time difference of less than one clock cycle can be measured, and using both a counter and a multi-output delay circuit may reduce both the number of transistors and the clock frequency within a reasonable range. .

本発明は、DDR−SDRAMを接続するメモリインターフェース回路に適用可能であり、DDR−SDRAMを発展させたDDR2−SDRAMやDDR3−SDRAM等を接続するメモリインターフェース回路にも適応できる。   The present invention can be applied to a memory interface circuit for connecting a DDR-SDRAM, and can also be applied to a memory interface circuit for connecting a DDR2-SDRAM, a DDR3-SDRAM, or the like, which is an extension of the DDR-SDRAM.

本発明の実施例におけるリードクロック発生回路のブロック図1 is a block diagram of a read clock generation circuit in an embodiment of the present invention. 本発明の実施例における縦列遅延回路と位相比較器のブロック図Block diagram of cascade delay circuit and phase comparator in an embodiment of the present invention リードクロック発生回路の各信号の時間変化を示す波形図Waveform diagram showing time variation of each signal of read clock generation circuit トリガ信号のタイミングが少しだけ遅れた場合の波形図Waveform diagram when the trigger signal timing is slightly delayed トリガ信号のタイミングが少しだけ早くなった場合の波形図Waveform diagram when the timing of the trigger signal is slightly advanced トリガ信号のH期間の方がL期間より長くなった場合の波形図Waveform diagram when the H period of the trigger signal is longer than the L period 積分回路とデータラッチの内部構成、及び周辺回路のブロック図Internal configuration of integration circuit and data latch, and block diagram of peripheral circuit 最適化モードから校正モードに移行する際の信号経路図Signal path diagram when shifting from optimization mode to calibration mode 校正モードから最適化モードに移行する際の信号経路図Signal path diagram when shifting from calibration mode to optimization mode 本発明のリードクロック発生回路を用いたメモリインターフェース回路の簡略化したブロック図Simplified block diagram of a memory interface circuit using the read clock generation circuit of the present invention 特許文献1の構成におけるリードクロックの経路を示す図The figure which shows the path | route of the read clock in the structure of patent document 1 特許文献1の構成における回路上の信号波形を示す波形図Waveform diagram showing signal waveform on circuit in configuration of Patent Document 1 DQS信号のデューティー比が変化した場合の波形図Waveform diagram when the duty ratio of the DQS signal changes ジョンソンカウンタを用いた位相差測定回路のブロック図Block diagram of phase difference measurement circuit using Johnson counter ジョンソンカウンタを用いた位相差測定回路の各信号の時間変化を示す波形図Waveform diagram showing time variation of each signal of phase difference measurement circuit using Johnson counter グレイコードカウンタを用いた場合の位相差測定回路のブロック図Block diagram of phase difference measurement circuit using gray code counter

符号の説明Explanation of symbols

11 SDRAM
12 DQS信号
13a、13b データ信号
15 入力バッファ
16 遅延回路
17 データラッチ
18 リードデータ
21 メモリインターフェース回路
22 リードクロック発生回路
23 メインステートマシン
41 クロック入力
42 遅延素子
43 差動出力バッファ
44 反転クロック動作のFF群
45 非反転クロック動作のFF群
46a、46b 加算器
47 減算器
48 データラッチ
50 発振回路
51 メインシフタ
52 分周器
53 リードクロック
54 サブシフタ
55 縦列遅延回路
56 分周器
57 データストローブ信号
58 セレクタ
59 トリガ信号
60 位相比較器
61 積分回路
62 制御回路
63 退避レジスタ
64 データラッチ
65 主遅延量
67 補正遅延量
71 位相比較器の出力
72 加算器
73 セレクタ
74 レジスタ
75 積分器の出力
76 レジスタ
77 セレクタ
78 レジスタ
80a ジョンソンカウンタ
80b グレイコードカウンタ
81 カウンタのFF群
82 インバーター
83a、83b デコーダー
11 SDRAM
12 DQS signal 13a, 13b Data signal 15 Input buffer 16 Delay circuit 17 Data latch 18 Read data 21 Memory interface circuit 22 Read clock generation circuit 23 Main state machine 41 Clock input 42 Delay element 43 Differential output buffer 44 FF of inverted clock operation Group 45 FF group of non-inverted clock operation 46a, 46b Adder 47 Subtractor 48 Data latch 50 Oscillator 51 Main shifter 52 Divider 53 Read clock 54 Sub shifter 55 Cascade delay circuit 56 Divider 57 Data strobe signal 58 Selector 59 Trigger signal 60 Phase comparator 61 Integration circuit 62 Control circuit 63 Save register 64 Data latch 65 Main delay amount 67 Correction delay amount 71 Output of phase comparator 72 Adder 73 Selector 7 Register 75 integrator output 76 register 77 Selector 78 register 80a Johnson counter 80b gray code counter 81 counters FF group 82 inverters 83a, 83 b decoder

Claims (9)

クロック発生回路と遅延回路と位相差測定回路とメモリ回路を備えるメモリインターフェース回路であって、
クロックに同期してデータストローブ信号とデータ信号 を出力するシンクロナスメモリを接続可能であり、
前記遅延回路は前記クロック発生回路が出力するクロックを遅延してリードクロックとして出力し、
前記位相差測定回路は入力された前記データストローブ信号と前記リードクロックの位相差を測定し、
前記遅延回路は前記測定した位相差に従って前記リードクロックの 遅延時間を加減し、
前記メモリ回路は前記リードクロックに同期して前記データ信号を取り込むことを特徴とするメモリインターフェース回路。
A memory interface circuit comprising a clock generation circuit, a delay circuit, a phase difference measurement circuit, and a memory circuit,
Synchronous memory that outputs data strobe signal and data signal in synchronization with the clock can be connected.
The delay circuit delays the clock output from the clock generation circuit and outputs it as a read clock,
The phase difference measuring circuit measures a phase difference between the input data strobe signal and the read clock,
The delay circuit adjusts the delay time of the read clock according to the measured phase difference,
The memory interface circuit, wherein the memory circuit captures the data signal in synchronization with the read clock.
前記メモリ回路はシンクロナスメモリのデータ幅に対応したビット幅を持つラッチ回路またはスタティックRAMであることを特徴とする請求項1のメモリインターフェース回路。 2. The memory interface circuit according to claim 1, wherein the memory circuit is a latch circuit or a static RAM having a bit width corresponding to a data width of a synchronous memory. 前記位相差測定回路は前記データストローブ信号の立ち上がりエッジの前記リードクロックに対する位相差と、前記データストローブ信号の立ち下がりエッジの前記リードクロックに対する位相差とを測定し、両者の平均を前記測定した位相差として出力する機能を備えることを特徴とする請求項1乃至2のメモリインターフェース回路。 The phase difference measurement circuit measures the phase difference of the rising edge of the data strobe signal with respect to the read clock and the phase difference of the falling edge of the data strobe signal with respect to the read clock, and the average of both is measured. 3. The memory interface circuit according to claim 1, further comprising a function of outputting as a phase difference. 前記位相差測定回路は前記データストローブ信号の前記リードクロックに対する位相差を複数回測定するものであり、複数回の測定結果を平均化した値を前記測定した位相差として出力する機能を備えることを特徴とする請求項1乃至3のメモリインターフェース回路。 The phase difference measurement circuit measures a phase difference of the data strobe signal with respect to the read clock a plurality of times, and has a function of outputting a value obtained by averaging a plurality of measurement results as the measured phase difference. 4. The memory interface circuit according to claim 1, wherein: 前記位相差測定回路はリードサイクル中に位相差を測定し、リードサイクル中でない時は出力する位相差を保持することを特徴とする請求項1乃至4のメモリインターフェース回路。 5. The memory interface circuit according to claim 1, wherein the phase difference measuring circuit measures a phase difference during a read cycle and holds an output phase difference when the read cycle is not in progress. 前記位相差測定回路は複数の出力を持つ多出力遅延回路と並列ラッチ回路を備え、
前記多出力遅延回路の入力は前記クロック発生回路が出力するクロックであり、
前記並列ラッチ回路は前記データストローブ信号の変化点における前記多出力遅延回路の複数の出力の状態をラッチすることにより位相差を測定することを特徴とする請求項1乃至5のメモリインターフェース回路。
The phase difference measuring circuit includes a multi-output delay circuit having a plurality of outputs and a parallel latch circuit,
The input of the multi-output delay circuit is a clock output from the clock generation circuit,
6. The memory interface circuit according to claim 1, wherein the parallel latch circuit measures a phase difference by latching a plurality of output states of the multi-output delay circuit at a change point of the data strobe signal.
前記位相差測定回路は複数の出力を持つ多出力遅延回路とカウンタと並列ラッチ回路を備え、
前記多出力遅延回路の入力は前記クロック発生回路が出力するクロックであり、
前記カウンタは前記クロック発生回路が出力するクロックをカウントするものであり、
前記並列ラッチ回路は前記データストローブ信号の変化点における前記カウンタと前記多出力遅延回路の複数の出力の状態をラッチすることにより位相差を測定することを特徴とする請求項1乃至5のメモリインターフェース回路。
The phase difference measuring circuit includes a multi-output delay circuit having a plurality of outputs, a counter, and a parallel latch circuit,
The input of the multi-output delay circuit is a clock output from the clock generation circuit,
The counter counts a clock output from the clock generation circuit,
6. The memory interface according to claim 1, wherein the parallel latch circuit measures a phase difference by latching a state of a plurality of outputs of the counter and the multi-output delay circuit at a change point of the data strobe signal. circuit.
前記位相差測定回路はカウンタと並列ラッチ回路を備え、
前記カウンタは前記クロック発生回路が出力するクロックをカウントするものであり、
前記並列ラッチ回路は前記データストローブ信号の変化点における前記カウンタの出力の状態をラッチすることにより位相差を測定することを特徴とする請求項1乃至5のメモリインターフェース回路。
The phase difference measuring circuit includes a counter and a parallel latch circuit,
The counter counts a clock output from the clock generation circuit,
6. The memory interface circuit according to claim 1, wherein the parallel latch circuit measures a phase difference by latching an output state of the counter at a change point of the data strobe signal.
前記位相差測定回路が有するカウンタはジョンソンカウンタまたはグレイコードカウンタであることを特徴とする請求項7乃至8のメモリインターフェース回路。 9. The memory interface circuit according to claim 7, wherein the counter included in the phase difference measuring circuit is a Johnson counter or a Gray code counter.
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